Mesure de la vitesse de la lumière dans une fibre optique

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Mesure de la vitesse de la lumière
dans une fibre optique
par Georges DRAVET
Labo de sciences physiques
Lycée Jean Moulin - 73200 Albertville
RÉSUMÉ
Cet article présente un montage permettant de mesurer la vitesse de la lumière en
envoyant deux signaux lumineux dans deux fibres optiques de longueur différente et en
mesurant le décalage temporel à l’oscilloscope.
1. PLAN DU MONTAGE
Voir page ci-après.
2. PRINCIPE
Les signaux lumineux émis par les deux DEL en parallèle sont transmis par une
fibre optique de 1 m et une de 21 m. On reçoit sur l’oscilloscope deux signaux captés
par les deux récepteurs après leurs parcours différents dans les deux fibres.
On mesure le décalage temporel à l’oscilloscope entre les deux fronts de courbes.
Ce décalage t correspond à la différence de parcours de 20 m dans les fibres. On en
déduit la vitesse v = d/t.
3. RÉGLAGES ET RÉSULTATS
Avec les valeurs de la fréquence et des réglages de l’oscilloscope, on observe très
facilement le décalage entre les deux courbes reçues sur les voies A et B de l’oscilloscope. Les récepteurs sont alimentés par une pile de 4,5 V. La hauteur des signaux est de
4 V environ.
, # 10- 6 s, l’écart entre les deux courbes mesuré
Avec une vitesse de balayage de 05
sur un front de tension est de 0,2 div. Avec la loupe # 10, cet écart est de 2 div. La valeur
trouvée est typiquement de 2 # 108 m/s.
Vol. 95 - Janvier 2001
Georges DRAVET
♦ Deux émetteurs HFBR 1522 ou 1524.
♦ Deux récepteurs HFBR 2522 ou 2524 de Hewlett Packard. On peut utiliser des cordons blindés pour le GBF et l’oscilloscope.
♦ Un bon GBF avec signaux carrés de 0,5 MHz. Ue = 3 V.
, ns/div. Sv = 1 V/div.
♦ Un oscilloscope Métrix OX 800 de Vb = 05
♦ Une plaque de bakélite trouée de 10 × 15 cm et des bornes.
♦ Une fibre de 1 m et une de 21 m, avec connecteurs.
♦ Deux condensateurs de 0,1 mF. Tester les composants et la qualité des transmissions de la lumière.
MATÉRIEL
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